#基于单片机的电动车里程表设计
《基于单片机的电动车里程表设计》
目录
引言 (1)
1.总体设计 (2)
2.设计任务及要求 (2)
3.电路原理 (2)
4.硬件系统模块 (3)
4.1芯片的选择 (6)
4.2结构框图 (7)
5.软件系统设计 (7)
5.1控制系统源程序 (11)
6.调试 (13)
7.参考文献 (13)
引言
里程表广泛使用于各类机车，传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能
单一、易受磨损。随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛使用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表，从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观和方便。如果能用液晶显示屏直接显示出来里程数和速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。
本设计介绍一种基于单片机的智能电子里程表。该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用无接触测量的光电传感器。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制和计算，再采用液晶显示器模块进行显示，使得电动自行车的速度和里程数据能直观的显示给使用者。它不仅可显示车辆行驶的总里程，还可显示当前车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。它的实现方式是，通过安装在汽车转轴上的测量盘，用光电式转速传感器检测转速的脉冲信息，在脉冲状态下，将转速的变化转换成光通量的变化，再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化，接着通过频率测量电路将脉冲信号输入到单片机中，然后依据电量和转速的函数关系实现转速测量，再通过计算，从而得出里程、车速的信息，并由液晶显示器显示出来。
一、设计任务及要求
以AT89C51单片机为核心，采用霍尔传感器，实现对自行车行驶里程、速度的测量，并能选择显示自行车行驶里程值和当前速度。可以实现对自行车车轮大小的设置等。自行车超过一定限速时可以进行声光报警提示。
关键词：AT89C51单片机；光电传感器；液晶显示器；存储器
二、电路原理
T0用于对轮子圈数的计数输入，轮子每转一个间隔（即假设的每个间隔0.1米），霍尔传感器输出一个低电平脉冲。T0就计数一次，如果计够1000次（即0.1Km）就送液晶显示屏；T1设置为独立的计数器，当T1定时1秒到来时进入中段程序，中断程序中关闭计数器T0，读出它记脉冲的个数n，用n乘以0.1即此时车的速度（以为是每一秒读一次），将此时的速度送至液晶并显示出当前的速度值，电路如图1所示。P0口用于液晶的描输出。P2.0口和P2.1口用于控制液晶的写命令和写数据操作，P2.2和P2.3口分别用于显示当前车行驶速度是否超过设定值（当绿灯亮时表示车速正常，当绿灯灭，红灯一闪一闪时表示车速超过设定值），P3.4（即T0）口用于接收由基尔霍夫传感器经信号处理电路处理后的脉冲个数。根据它每秒所计脉冲个数计算车当前速度和车行驶的里程。
三、硬件系统设计
以AT89C51单片机为核心，A44E霍尔传感器测转数，实现对自行车里程、速度的测量统计，并将自行车的里程数及速度用液晶显示屏实时显示。利用霍尔元件将自行车每转一圈的脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号经过处理进行编程。
1、芯片的选择
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多较复杂系统控制使用场合。
AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,1个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C51可以按照常规方法进行编程,但不可以在线编程(S系列的才支持在线编程)。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
AT89C51有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。
功能特性
AT89C51提供以下标准功能：8字节FLASH 闪速存储器，256字竹内
部RAM , 32个I/O 口线，2个16 位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89c51可降至OHz 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方式停止CPU 的工作，但允许RAM ，定时／计数器。串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2、结构框图
结构框图
指示灯部分功能：显示车速是否正常或超过设定值。
里程、速度测量电路部分功能：速度及里程传感器采用霍尔传元件，实现对自行车里程及速度的计算。
显示部分功能：速度、里程用液晶显示屏动态扫描显示，由P0口送出段码和89C51 显示电路
指示灯电路
报警电路 里程、速度测量电路
位选信号。
四、软件系统设计
1、初始化程序:在本系统初始化程序中，主要完成以下工作：初始化液晶（即写1604的驱动程序）；将T0设置为计数器；将T1设置为定时器。开T0，T1。
2、主程序:主程序根据1秒钟T0所计的脉冲个数计算出车当前的速度和
里程。
3、里程计数程序（T0计数程序）:T0计数器用于对输入的圈脉冲进行计数，为十六进制计数器。60H为低位，62H为高位。每秒钟读取它所计脉冲
的个数，当它所计脉冲个数累计到1000次时，让液晶显示一次里程。
4、T1定时服务程序:T1定时为1秒进一次中断程序，中断程序中执行关
计数器T0，读T0每秒中所计脉冲的个数，根据个数算出速度，并累加里程
5、显示子程序:当显示里程时，先要对里程累计的数据进行判断，当计
够1000次时总里程加1（km）。当要显示速率时，每秒显示一次，即每秒读
一次T0所计的脉冲个数，根据此个数乘以车轮每2个小孔的最小间距0.1米，即得车当前的速度
五、控制系统源程序：
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar code cs[]="SPEED: 00.0 m/s";
uchar code lc[]="TOTAL: 00000.0Km";
uchar code ts[]="Pleasant Journey";
sbit RS=P2^0;
sbit E=P2^1;
sbit D=P1^0;
sbit LD=P2^2;
sbit HD=P2^3;
uchar num,count,timecount,T0count,miao,fen,shi; uint total,num1,num2,Gtotal,Ztotal,Dtotal=0,speed; void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void write_com(uchar _com) {
RS=0;
P0=_com;
delay(1);
E=1;
delay(2);
E=0;
}
void write_data(uchar _data) {
RS=1;
P0=_data;
delay(1);
E=1;
delay(2);
E=0;
}
void init_LCD()//16*4液晶
{
E=0;
write_com(0x38);//设置显示模式
write_com(0x0c);//开显示，不显示光标，不闪烁write_com(0x06);//光标自动加1，整屏不移动
write_com(0x01);//清屏
write_com(0x80);//设置数据指针
for(num=0;num<16;num++)
{
write_data(cs[num]);
}
write_com(0x80+0x40);
for(num=0;num<16;num++)
{
write_data(lc[num]);
}
write_com(0x80+0x10);
for(num=0;num<16;num++)
{
write_data(ts[num]);
}
}
void display_speed(uchar add,uchar dat) //显示速度函数{
write_com(0x80+add);
write_data(0x30+dat);
}
void write_speed(uint date)//写速度函数
{
uchar bai,shi,ge;
bai=date/100;
shi=(date%100)/10;
ge=date%10;
display_speed(0x08,bai);
display_speed(0x09,shi);
display_speed(0x0b,ge);
}
void display_Gtotal(uchar add1,uchar add2,uchar add3,uchar _data1)//显示里程(高3位)函数
{
uchar Gbai,Gshi,Gge;
Gbai=_data1/100;
Gshi=(_data1%100)/10;
Gge=_data1%10;
write_com(0x80+0x40+add1);
write_data(0x30+Gbai);
write_com(0x80+0x40+add2);
write_data(0x30+Gshi);
write_com(0x80+0x40+add3);
write_data(0x30+Gge);
}
void display_Dtotal(uchar add1,uchar add2,uchar add3,uchar _data2)//显示里程(低3位)函数
{
uchar Dbai,Dshi,Dge;
Dbai=_data2/100;
Dshi=(_data2%100)/10;
Dge=_data2%10;
write_com(0x80+0x40+add1);
write_data(0x30+Dbai);
write_com(0x80+0x40+add2);
write_data(0x30+Dshi);
write_com(0x80+0x40+add3);
write_data(0x30+Dge);
}
void judge_total(uint date1)//判断里程函数{
if(date1>=1000)//1000格即100米
{
Ztotal++;
if(Ztotal==999)
{
Ztotal=0;
Gtotal++;
if(Gtotal==999)
{
Gtotal=0;
}
display_Gtotal(0x07,0x08,0x09,Gtotal);
}
display_Dtotal(0x0a,0x0b,0x0d,Ztotal);
}
}
void init_timer()
{
TMOD=0x15;//（00010101）设置T1为16位定时器，T0为16位计数器
TH0=0;
TL0=0;
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
ET1=1;
TR0=1;
TR1=1;
}
void main()
{
init_LCD();
init_timer();
while(1)
{
}
}
void count0() interrupt 1
{
T0count++;
}
void timer1() interrupt 3
{
TH1=(65536-50000)/256;
TL1=(65536-50000)%256;
timecount++;
num2=T0count*65536+TH0*256+TL0;
if(timecount==20)
{
TR0=0;
num1=T0count*65536+TH0*256+TL0;
speed=num1; //假设车轮周长为1米，均匀开11个孔，则每个孔0.1米
if(speed>130)
{
HD=0;
delay(30);
HD=1;
HD=0;
delay(30);
HD=1;
}
else
{
HD=1;
LD=0;
}
Dtotal=Dtotal+speed;
write_speed(speed);
if(Dtotal>=1000)
{
judge_total(Dtotal);
Dtotal=0;
}
timecount=0;
TH0=0;
TL0=0;
TR0=1;
TR1=1;
}
}
五、仿真结果
参考文献
1．单片机使用原理2．数字电路
3．摸拟电路
4．
电动车速度里程表(付C程序)课程设计报告讲解
专业方向模块综合设计 课题：电动车速度测量显示仪 班级测控1082 学生姓名马秀梅学号 1081203212 指导教师张青春李洪海 淮阴工学院电子与电气工程学院
一、设计内容及要求 1．检测并显示电动自行车实时速度 2．检测、显示并累计电动自行车行驶里程 3．技术参数 a电动车最高速度： 50km/h b电动车轮胎直径： 14英寸 c电动车电池电压： 24V d检测精度：±1% e显示： 8位LED 4．设计要求 （1）电路图 （2）程序清单 （3）运行结果 二、方案设计与讨论 1．速度测量原理 测量一定时间间隔T内自行车转过的圈数Q。假设车轮的周长为L，则速度V=Q*L/T 2．开关型霍尔传感器 霍尔传感器是利用霍尔效应把磁输入信号转换成电信号的器件。把开关型霍尔传感器安装在自行车贴近车轮的支架上，磁钢安装在辐条上，当磁钢靠近霍尔传感器的时候，传感器输出一个无抖动的低电平，单片机根据此信号可计算里程、速度等。霍尔
传感器的优点是稳定和安装简易，缺点是成本较高。 本设计采用开关型霍尔传感器，但由于实验室设计所限，实际测速时并未采用，而是直接从信号发生器中产生低频脉冲代替霍尔传感器向单片机输入脉冲信号，从而显示相应的速度。 3．LED八段数码管显示 8位LED显示。其中低3位显示速度，要求保留1位小数。高5位显示里程，同样要求保留1位小数。速度即时显示，最大显示位35.0，里程每走100米计数一次，最高显示9999.9。 三、系统概述及工作原理 1．本系统由信号预处理电路、单片机８０５１Ｆ４１０、系统化ＬＥＤ显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形、对待测信号进行放大的目的是降低对待侧信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的ＴＴＬ信号；通过单片机的设置可使内部定时器Ｔ０对脉冲输入引脚进行控制，这样能精确地算出加到引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用ＬＥＤ模块，通过速度换算得来的里程数采用Ｉ２Ｃ总线并通过Ｅ２ＰＲＯＭ来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。
数控机床单片机控制系统设计
简易数控机床控制系统设计 学号：0601302009 专业：机械电子工程姓名：浦汉军 2007，9，10 南宁任务： 设计以单片机为控制核心的简易数控机床的数字程序控制器。要求 1、能用键盘控制工作台沿+X、-X、+Y、-Y向运动，以校正工作台位置。 2、可用于加工直线和圆弧。 3、在运行过程中可人工干预而紧急停车。 4、能实现越界报警。 5、可与PC机通讯。 总体方案设计 一、数控系统硬件电路设计 选用MCS-51系列的8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片EPROM用于存放控制程序、固定批量生产的工件加工程序和数据，再选用一片8kb的6264RAM作为存放试制工件或小批量生产的工件加工程序和数据。由于系统扩展，为使编程地址统一，采用74LS138译码器完成译码法对扩展芯片进行寻址的功能。还要考虑机床与单片机之间的光电隔离、功率放大电路。其设计框图如下图所示： 图1.1 总体设计框图 工作原理：单片机系统是机床数控系统的核心，通过键盘输入命令，数控装置送来的一系列连续脉冲通过环形分配器、光电耦合器和功率放大器，按一定的顺序分配给步进电动机各相绕组，使各相绕组按照预先规定的控制方式通电或断电，这样控制步进电动机带动工作台按照指令运动。1．各单元电路设计
CE ：片选信号，低电平有效，输入 ：读信号，低电平有效，输入 PGM ：编程脉冲输入端，输入 Vpp ：编程电压(典型值为12.5V) Vcc ：电源(+5V) GND ：接地(0V) D 0 11D 1 12D 2 13D 3 15D 4 16D 5 17D 6 18D 719A 010 A 19 A 28 A 37 A 46 A 55 A 64A 73 A 825 A 924 A 1021 A 1123 A 122 G ND 14 C E 20PGM 27V cc 28 V pp 1N C 26 O E 222764 ：片选信号输入线，低电平有效。输出允 许编程 逻辑 译 码 输出缓冲 256 256存储矩阵 A12 A11 ``` A0 OE PGM CE D0 ``` D7
详解爱玛电动车速度与里程的关系
详解爱玛电动车速度与里程的关系 骑过电动车的人都知道，目前市场上普通的铅酸电池电动车，跑得越远越快，续行里程就越短。那么，到底是怎么回事呢？下面我们以爱玛电动车为例，来详细解读一下电动车的速度与里程的关系。 原因1：速度加快意味着电量平方倍损失 电动车在行驶时，空气阻力与速度呈现平方关系，假设速度30码空气阻力为10牛顿，在60码时的空气阻力就是100牛顿，那么要克服这么大的阻力，就需要电机的功率进行翻番，电机功率在电池电压不变的情况下，就是靠电流增加来实现的。 根据行业里的统计数据，电机在一定的速度时，就需要具备相对应的功率，具体见下表：
从上面图表看，车速从30提高到65，功率从350提高到3000；车速提高1.2倍，功率需要提高8.6倍，也就是说电流要提高8.6倍。速度提升的比例原远远低于电量消耗的比例，所以即使在电池容量等其它条件不变的情况下，续行里程也会大大缩短。 原因2：速度加快意味着电池实际容量大幅度下降 对于动力铅酸蓄电池有些认识的人都知道，电池容量不是一个常数，其大小与放电速率有密切关系，放电电流越大，容量越小。 在大电流放电时，铅酸电池的活性物质厚度方向的作用深度有限，电流越大其作用深度越小，活性物质被利用的成都越低，电池给出的容量也就越小。 以上现象深层次的原因是：电极表面优先生成硫酸铅,而硫酸铅的体积比氧化铅和铅都大，堵塞多孔电极极孔，电解液不能充分供应内部反应的需要，电极内部物质得不到充分利用，电池有效容量自然下降。下面以12AH电池，在不同放电电流情况的实际容量为例进行说明： 从上面图表看，放电电流从12A提高到24A，电池容量从6AH降低到4.8AH；放电电流提高1倍，电池容量下降20%。速度加快，放电电流加大，电池容量还要降低，续行里程自然降低。 原因3：速度加快意味着电池进入欠压点的速度加快 为防止电池过量放电，现在电动车的控制器都设置有“欠压保护”功能，就
基于单片机的电动车里程表设计说明
《基于单片机的电动车里程表设计》 目录 引言 (1) 1.总体设计 (2) 2.设计任务及要求 (2) 3.电路原理 (2) 4.硬件系统模块 (3) 4.1芯片的选择 (6) 4.2结构框图 (7) 5.软件系统设计 (7) 5.1控制系统源程序 (11) 6.调试 (13) 7.参考文献 (13)
引言 里程表广泛应用于各类机车，传统的机械式里程表虽然稳定可靠，但功能单一、易受磨损。随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表，从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用液晶显示屏直接显示出来里程数和速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。 本设计介绍一种基于单片机的智能电子里程表。该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用无接触测量的光电传感器。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用液晶显示器模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。它不仅可显示车辆行驶的总里程，还可显示当前车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。它的实现方式是，通过安装在汽车转轴上的测量盘，用光电式转速传感器检测转速的脉冲信息，在脉冲状态下，将转速的变化转换成光通量的变化，再通过光电转换元件将光通量的变化转换成电量的变化，接着通过频率测量电路将脉冲信号输入到单片机中，然后依据电量与转速的函数关系实现转速测量，再通过计算，从而得出里程、车速的信息，并由液晶显示器显示出来。
电动车里程表设计
本文介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 系统概述 本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求;波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号;通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数;设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。 系统的原理框图如图1所示。
图1 系统的原理框图 工作原理 该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率(传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号)实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法(假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数)。 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。 系统的硬件设计 脉冲发生源 本设计采用了ST1101红外光电传感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。 该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的TTL电平，即可算出轮子即时的转速。
单片机控制系统设计
成都大学工业制造学院 实习报告 课程名称：单片机实习 班级名称：测控1班 姓名：李金汉 实习时间：2010-5-20—2010-5-26 学号：200810114103 指导老师:吴老师
一、系统工作原理图
1、AT89C51工作原理 AT89C51 (1) AT89C51引脚介绍 40只引脚按功能分为四类： 电源引脚：VCC、GND
时钟引脚：XTAL1、XTAL2 输入/输出端口引脚： P0口：做双向I/O口使用；接片外存储器或扩展I/O接口时，分时复用为低8位地址总线和双向数据总线 P1口：做双向I/O口使用 P2口：做双向I/O口使用；接片外存储器或扩展I/O接口时，做高8位地址总线 P3口：做双向I/O口使用，还具有第二功能 控制引脚：PSEN、EA等 单片机中受引脚数目的限制，许多引脚都具有第二功能 单片机依然是三总线形式（地址总线、数据总线、控制总线）： P0和P2组成16位地址总线； P0分时复用为数据总线； 由ALE、PSEN、EA、RST组成控制总线。 因为地址总线为16位，数据总线为8位，所以扩展片外存储器的寻址范围可达 216＝64KB （2）AT89C51内部结构 AT89C51系列单片机内部CPU是一个字长为二进制8位的中央处理单元，也就是说它对数据的处理是按字节为单位进行的。 与微型计算机CPU类似，51系列单片机的CPU也是由运算器（ALU）、控制器和专用寄存器组三部分电路组成的。 运算器ALU（又称算术逻辑部件） 作用——进行加、减、乘、除的算术运算和与、或、非、异或等的逻辑运算。 控制器（又称定时控制部件） 作用——控制指令的译码和时钟的产生。 专用寄存器组 作用——指示当前要执行指令的内存地址、存放操作数和指示指令执行后的状态。 专用寄存器组包括：程序计数器PC、累加器A、通用寄存器B、程序状态字PSW、堆栈指针SP、数据指针DPTR等。 （3）AT89C51工作原理 AT89C51系列单片机的RST引脚为复位引脚，只要在RST引脚上出现一段时间的高电平，就可进行复位。 上电开机时，或者因为程序本身错误，又或者运行中受到外部干扰而“死机”，都需要对计算机进行复位； AT89C51系列单片机芯片有4个8位准双向输入输出接口：P0、P1、P2、P3。 属特殊功能寄存器，其口地址为80H、90H、A0H、B0H。 AT89C51单片机有P0、P1、P2和P3 4个8位并行I/O端口，每个端口各有8条I/O口线，每条I/O口线都能独立地用作输入或输出。各端口的功能不同，且结构上也有差异，通常P2口作为高8位地址线，P0口分时复用作为低8位地址线和8位数据线，P3口使用第二功能，P1口只能作为通用I/O口使用。P0口的输出级与P1～P3口的输出级在结构上不同，其输出级无上拉电阻，因此它们的负载能力和接口要求也不相同。 时序就是CPU在执行指令时所需控制信号的时间顺序，其单位有振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期。时钟信号产生方式有内部振荡方式和外部时钟方式两种。
电子车速里程表的设计
电子车速里程表的设计 摘要 随着电子技术的迅猛发展，电子式里程表得以广泛应用，现在很多轿车仪表已经使用电子车速里程表。本设计介绍一种基于AT89C51单片机的智能电子里程表。该电子式里程表是一种数字式仪表，主要由车速表和里程表两部分组成，其传感器采用霍尔传感器的脉冲信号检测与转换。此里程表不仅可显示车辆行驶的总里程，也可显示一段时间的阶段里程，还可显示车速，以及实现超速报警等功能，并具有较强的再开发能力。 本文详细描述了利用霍尔传感器和AT89C51单片机开发测速系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现实时速度、里程的采集和显示，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，有利于我们日常生活和汽车生产业的发展，也可以当作测速处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行速度里程测量，有广泛的应用前景。 关键词：AT89C51，数码管显示器，霍尔传感器，速度里程表
目录 1 绪论 (1) 1.1 课题描述 (1) 1.2 基本工作原理及框图 (1) 2 相关芯片及硬件电路设计 (2) 2.1 AT89C51芯片 (2) 2.1.1 AT89C51的主要特性 (2) 2.1.2 AT89C51的管脚说明 (3) 2.2 霍尔速度传感器 (4) 2.2.1 霍尔传感器工作原理 (4) 2.2.2 霍尔效应 (4) 2.2.3 霍尔元件 (4) 2.3 单片机最小系统及电路 (5) 2.4 车速信号处理电路 (6) 2.5 显示电路 (8) 2.5 系统原理图 (9) 3 系统的软件及程序设计 (9) 3.1 主程序程序框图 (9) 3.2 调试及仿真 (11) 总结 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)
一种应用在电动车上的数字速度_里程表方案
? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. https://www.sodocs.net/doc/9d9604327.html, [新设备?新材料?新方法] 收稿日期:2006204220 作者简介:李 宪(1982-),男,河北衡水人,浙江大学电气工程学院硕士研究生,专业方向为电机与电器。一种应用在电动车上的数字速度 里程表方案 李 宪,陈敏祥 (浙江大学电气工程学院,浙江杭州 310027) 摘 要:电动自行车在城市交通中的应用越来越广泛,有着广阔的前景。本文介绍了一种应用在电动车上的速度 里程累积方法,利用电机换相信号测速和累计里程,并选用EEPR OM 器件来保存里程值。给出了基于A T 89C 2051芯片的数字速度 里程表的具体实现方案。通过实验验证,此方案可行,可考虑发展规模化生产。关 键 词:无刷直流电机;电动车;测速;里程 中图分类号:U 484 文献标志码:A 文章编号:100522895(2007)022******* 1 系统任务 近年来,电力电子技术的飞速发展带动了电机行 业新的革命。本文介绍了一种基于A T 89C 2051芯片的应用在电动车上的数字速度 里程表,主要适用于有位置传感器的无刷直流电机。 直流无刷电机,是一种应用范围很广的机电一体化设备,由电动机、转子位置检测器和驱动电路组成。其基本原理是用电子线路来取代直流电机的电刷和换向器。,转子传感器就发出一个信号,使线路中的一些电子元器件按预定的逻辑导通或关断,控制绕组线圈,或者使线圈中的电流改变方向,通过电子换向,使电机受到单一方向力矩而转动。数字里程表就是利用对电机换向信号的检测,掌握电机转子位置的信息,并据此算出电机转速,同时进行累计,通过电动车的轮径信息,得出速度、里程,显示在L CD 面板上。作为一款实用性产品的研究,电动车车载电池的电压信息也要同时显示,以便用户对电量情况的掌握。2 系统介绍 系统选用A T 89C 2051来处理所需的信号采样、速度测量、里程累积、送显示,以及数据的保存。如图1。 在实验系统里,L CD 采用1602A 进行显示,EEPROM 选用的是有I 2C 总线的BR 24C 01A 。按功能可分为测速及里程模块,A D 模块,显示模块和存储模块。 (1)测速及里程模块 传统的测速方法分为M 法,T 法以及M T 法 。由 图1 系统硬件框图 于电动车速度的变化范围一般不大,而单片机的运算速度不利于做除法运算,这里采用单位时间测脉冲数的方法。为了合理利用系统资源,这里使用外部中断来监测位置信号。对位置信号的每一个下降沿,都会引起中断程序的执行,从而保证不漏掉脉冲。为了让脉冲信号正常无误,布板时,应注意脉冲信号的走线要走最短回路。无刷直流电机的转速范围一般在100～3000r m in ,每圈霍尔信号变化为6P 周期(P 为极对数)。这里取P =2分析,每秒有20～600个周期。这样每2次中断之间的时间间隔,为1.5～50m s 。而一次中断程序的执行时间为u s 级,所以不会发生一次中断未执行完,又一次脉冲又发生的情况。据以上估计,可取200m s 为一个计时周期,可以保证8位的脉冲计数器char 型不会溢出一个计时周期内霍尔信号的周期数。根据电动车轮径等信息,设置里程预设值,每发生一次外部中断,里程累积值加1。当累积值达到预设值时,里程加1,累积值清零,以此实现电动车的里程累积。 (2)存储模块 第25卷第2期2007年4月 轻工机械 L ight I ndustry M achi nery V o l .25N o.2 A p r .2007
基于单片机的设计
单片机类毕业设计 ·电子时钟的设计 ·全自动节水灌溉系统--硬件部分 ·数字式温度计的设计 ·温度监控系统设计 ·基于单片机的语音提示测温系统的研究 ·简易无线电遥控系统 ·数字流量计 ·基于单片机的全自动洗衣机 ·水塔智能水位控制系统 ·温度箱模拟控制系统 ·超声波测距仪的设计 ·基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计与实现16×16点阵显示屏·基于AT89S51单片机的数字电子时钟 ·基于单片机的步进电机的控制 ·基于单片机的交流调功器设计 ·基于单片机的数字电压表的设计 ·单片机的数字钟设计 ·智能散热器控制器的设计 ·单片机打铃系统设计 ·基于单片机的交通信号灯控制电路设计 ·基于单片机的远程控制家用电器系统设计 ·基于单片机的安全报警器 ·基于单片机的八路抢答器设计 ·基于单片机的超声波测距系统的设计 ·基于MCS-51数字温度表的设计 ·电子体温计的设计 ·基于AT89C51的远程控制系统 ·基于AVR单片机幅度可调的DDS信号发生器 ·基于单片机的数控稳压电源的设计 ·基于单片机的室一氧化碳监测及报警系统的研究 ·基于单片机的空调温度控制器设计 ·基于单片机的可编程多功能电子定时器 ·单片机的数字温度计设计 ·红外遥控密码锁的设计 ·基于61单片机的语音识别系统设计 ·家用可燃气体报警器的设计 ·基于数字温度计的多点温度检测系统 ·基于凌阳单片机的语音实时采集系统设计 ·基于单片机的数字频率计的设计 ·基于单片机的数字电子钟设计 ·设施环境中温度测量电路设计 ·汽车倒车防撞报警器的设计 ·篮球赛计时记分器
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数码智能电动车仪表的设计
学号： 常州大学 毕业设计（论文） （2012届） 题目 学生 学院专业班级 校内指导教师专业技术职务 校外指导老师专业技术职务 二○一二年六月
数码智能电动车仪表的设计 摘要: 随着电子技术的广泛应用，传统电动车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。 基于单片机技术可靠性高、便于扩展、控制功能强、实用性好的特点。本设计以单片机作为控制核心，设计了数码智能电动车仪表的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，实现了电动车仪表基本显示功能。系统的硬件部分包括速度显示、电源电压和欠压显示，左右转向以及前大灯照明显示、三档动力转换等八个部分。速度显示由传感器、信号处理和稳压等部分组成。三档动力转换由ADC0809计数器模块实现。刹车时伴随刹车灯的闪现。系统还具有一定的自检功能。该仪表系统有显示功能多，显示直观准确、灵敏度高、使用寿命长、灵巧美观、成本低等优点，接线简单，目前在电动车行业使用比较多。 关键词：单片机;车速测量;数码显示;A/D转换 I
The design of digital intelligent electric meter Abstract: With the wide application of electronic technology, the traditional electric vehicle instrument gradually by the microprocessor as the core of electronic control instrument to replace has become an inevitable trend. Single chip technology is based on high reliability, easy expansion, strong control function, practical characteristics. The designs is based on SCM as the control core, design the digital intelligent electric instrument parts, design the SCM and its peripheral circuit, realizes the electric vehicle instrument basic display function. The hardware of the system includes speed, power supply voltage, under-voltage, and the headlights around to lighting, power conversion third gear, such as eight parts. Speed-showing sensors are composed of signal processing, regulators, and other components. Third gear power conversion from ADC0809 counter module to achieve. It’s turning up with the brake lamp's flashing when the brake lights came. The system also has a self-inspection function. The instrument system displays , intuitive display accurate, high sensitivity, long life, smart appearance, and low cost advantages, simple wiring, the electric vehicle industry to use more. Key words: Single chip microcomputer；Speed measurement；Digital display ； A/D conversion II
电动自行车速度 里程表
https://www.sodocs.net/doc/9d9604327.html,/p-00292965611.html 基于单片机与光电传感器的电动自行车速度与里程表的设 计 从保护环境和经济条件许可等因素综合来看，电动自行车目前乃至今后都有着广阔的发展空间。目前市面上电动自行车的速度表和里程表都是机械的，看起来不够直观与方便。如果能用LED直接显示出来里程数或速度值，就可节省用户的时间及精力处理自行车行进过程中的突发事件。 本文介绍的速度与里程表设计以单片机和光电传感器为核心。传感器将不同车速转变成的不同频率的脉冲信号输入到单片机进行控制与计算，再采用LED模块进行显示，使得电动自行车的速度与里程数据能直观的显示给使用者。 系统概述 本系统由信号预处理电路、单片机AT89C2051、系统化LED显示模块、串口数据存储电路和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的TTL信号；通过单片机的设置可使内部定时器T1对脉冲输入引脚T0进行控制，这样能精确地算出加到T0引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用LED模块，通过速度换算得来的里程数采用I2C总线并通过E2PROM来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。 系统的原理框图如图1所示。
图1 系统的原理框图 工作原理 该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由LED显示模块交替显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度与时间的乘积即为里程数）。 设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。实际中，误差控制在几米之内，相对于整个里程来说不是很大。为了保证系统的实时性，系统的速度转换模块和显示数据转BCD码模块都采用快速算法。另外，还应尽量保证其他子模块在编程时的通用性和高效性。本设计的速度和里程值采用6位显示，并包含两个小数位。 系统的硬件设计 1.脉冲发生源 本设计采用了ST1101红外光电传感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。 该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加 一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的 TTL电平，即可算出轮子即时的转速。 铝盘的圆孔的个数决定了测量的精度，个数越多，精度越高。这样就可以
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
完整版单片机控制系统的设计
学号 07437230 常州大学 硬件实习报告 题目：步进电机单片机控制系统的设计 学生： 学院（系）：专业班级： 指导教师： 通信（怀）081单片机原理与应用实习任务书 一、设计题目 步进电机单片机控制系统的设计 二、设计背景 步进电机是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位
通信工程系指导教师：孙守昌1、前言 1.1课题的背景、目的和意义 1.1.1课题设计的背景：
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。您可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机也是工业过程控制及仪表中的主要控制元件之一。它可以在机械结构中把丝杆的角度变成直线位移，也可以用它带动螺旋电位器，调节电压和电流，从而实现对执行机构的控制。在数字控制系统中，由于它可以直接接收计算机输出的数字信号，而不需要进行D/A转换，所以使用起来十分方便。步进电机具有快速的启停能力和精度高的显著特点，在定位场合得到了广泛应用。 1.1.2 课题设计的目的： （1）了解步进电机的结构和工作原理。 （2）掌握步进电机控制系统的设计方法及其调试技术。 （3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。步进电机驱动控制系统设计内容 1.1.3 课题设计的意义： 随着工业自动化的发展，步进电机的应用越来越广泛。步进电机是用脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽阔的频率来实现调速，快速起停，正转反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单，廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装备等多领域有着极其广泛的应用。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器具有十分重要的意义。 1.1.4课题的现状与发展趋势 步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Stepping moter,pulse motor或Stepper servo,其应用发展已有80年的历史。正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展。步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。比如在数控系统中就得到了广泛应用。目前世界各国都在大力发展数控技术，我国的数控系统也取得了很大发展，我国已经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。
电动车仪表说明书
电动车组合仪表 MKYB-A4812 说 明 书 广州迈凯电子科技有限公司 2010年
一、概述： MKYB电动车数字组合仪表采用了先进的电子技术成果，对输入信号进行了高精度的数字化处理，主要有指示灯、电流表、电压表、电量表、以及小时计、车速表、里程表7部分组成。液晶显示器通过内部微处理器的控制能显示多种信息，十段数码显示条可以清晰的显示车辆电池的状态，六组状态指示灯可以实时准确的指示车辆的状态。该仪表克服了传统仪表精度差，稳定度不高，参数修改和扩展困难，发热量大，耗电多，易损坏，开放性差等缺点，具有外形美观、性能稳定、易扩展的优点。是各种电动轿车、游览车、牵引车、高尔夫球车的理想配置。 产品实物 二、技术参数： 电源说明: 正常工作电压30V-72V 指示灯工作电压为12V 转速传感器脉冲高电平为5~12V 1.指示灯 内容： 左转向灯（绿色）、右转向灯（绿色）、远光灯（蓝色）、前雾灯（绿色）、驻车制动灯（红色）、后雾灯（黄色）、近光灯（绿色）、位置灯（绿色）、倒车灯（绿色） 操作方法： 把“左转向灯、右转向灯、远光灯、前雾灯、驻车制动灯、前雾灯、近光灯、位置灯、倒车灯”信号分别接＋12V电源，对应的指示灯应对应点亮，且颜色符合要求。 平时背光灯不点亮。把“大灯”信号接＋12V电源，背光灯应该点亮。 2.电流表 内容： 以指针方式实时显示电流。指示范围：0～300（A） 标准： 电流波动范围小于4A，误差小于正负4A。 操作方法： 使用300A/75mV的分流器。把分流器串接在电源主回路中。且分流器负极、仪表负极都直接从蓄电池负极直接引线。分流器正极接仪表正极，分流器负极接仪表负极。
基于单片机的电动车里程记录仪的设计
目录 第 1 章绪论....................................................................... 错误!未定义书签。 1.1课题背景........................................................................... 错误!未定义书签。 1.2设计的整体思路 (2) 第 2 章硬件的设计 (4) 2.1 AT89C52系列单片机的介绍 (4) 2.2存储电路 (5) 2.3时钟电路 (6) 2.4复位电路 (7) 2.5显示电路 (8) 2.6报警电路 (9) 第 3 章软件的设计与调试 (9) 3.1子程序与主函数的设计 (9) 3.2 Protues仿真过程........................................................... 错误!未定义书签。参考文献. (14) 附录一硬件设计原理图 (15) 附录二程序清单 (16) 第 1 章绪论 单片机现在渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。 1.1课题背景 本题目根据车速、里程的测量原理，以MCS-51系列单片机为核心器件，组成点阵式的液晶显示屏，通过编程显示车速、里程。按照设计要求熟悉系统硬件电路、接口电路，完成硬件电路的电路板的设计，完成该系统的程序设计，提交程序设计框图及程序设计清单。
基于单片机的自行车里程表设计样本
摘要 随着居民生活水平不断提高，自行车不再仅仅是普通运送、代步工具，而是成为人们娱乐、休闲、锻炼首选。自行车里程表可以满足人们最基本需求，让人们能清晰地懂得当前速度、里程等物理量。重要阐述一种基于霍尔元件自行车里程表设计。以AT89C52 单片机为核心，A44E 霍尔传感器测转数，实现对自行车里程/速度测量记录，采用24C02 实当前系统掉电时候保存里程信息，并能将自行车里程数及速度用LED实时显示。文章详细简介了自行车里程表硬件电路和软件设计。硬件某些运用霍尔元件将自行车每转一圈脉冲数传入单片机系统，然后单片机系统将信号通过解决送显示。软件某些用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统硬件电路简朴，子程序具备通用性，完全符合设计规定。 核心词：里程/速度；霍尔元件；单片机；LED显示
Abstract With the developing of people’s life，the bicycle is not only the universal tool of transportation and substitute for walking，but becomes the first choice of entertainmenting and exercising. The bicycle mileage/speed can fulfill the basic need of people’s life，so that they can learn the speed and the mileage of the bicycle. In these paper，the bicycle mileage/speed design based on the Hall element is elaborated. By AT89C52 as kernel，using A44E Hall element to measure revolution，the measure and statistic are achieved. The range informations are saved by 24C02 when the power is off，the bicycle speed can be displayed on LED. In this article，the hardware circuit and software design of bicycle mileage/speed instrument are introduced in detail. About the hardware，the pulse number is transmitted of one cycle of the bicycle into Single Chip Microcomputer system. Then the signal processed by Single Chip Microcomputer system is sent to display scream. About the software，in assemble language，the program is designed in the mode of modules. The system has simple hardware，common sub-program，and meet the demand of design. Key words：Mileage / speed；Hall element；Single Chip Microcomputer；LED